Tibiales Malalignment bei Mobile-Bearing-Prothesen

Total knee replacement requires exact implantation in order to avoid long term failure. Longitudinal in vivo studies of malaligned prostheses are problematic for ethical reasons. To assess the critical angle of tibial (varus / valgus) malalignment of knee prostheses in vitro, a simulator investigation was performed. Mobile-bearing- prostheses were implanted in a simulator with 1°-30 valgus- and varus malalignment as well as in neutral position. More extreme malalignment caused unexceptional forces in the simulator. After each 500,000 cycles (ca. 0,5 years of walking) the replicas of the polyethylene inlay were examined and the extent of the tribocontact-areas was measured until 1,500,000 total cycles. Finally the original polyethylene was examined with a scanning electron microscope. The polyethylene showed only abrasive wear without any fatigue effect. Tribocontact-areas of 900-1,500mm2 were observed under malalignment of mobile-bearing prostheses according to the producer’s reference. With 1-30 of malalignment tribocontact-areas were located at untypical polyethylene-zones, but still showing abrasive wear only. Increasing malalignment due to a lift off of the femoral part of the prostheses with a strong torsional strength of the polyethylene made an extremer simulation impossible. 3 degree of Malalignment could be suggested as maximum in-vivo tolerability, perfect alignment with ideal implantation should be aimed at. Soft tissue is less considered within this simulator-study.Zusammenfassung Insbesondere eine korrekte knöcherne tibiale Achsausrichtung kann als Grundvoraussetzung für das Langzeitüberleben von Knieendoprothesen angesehen werden. Da prospektive in-vivo Untersuchungen von Fehlimplantationen aus ethischen Gründen nicht in Frage kommen, wurde die Studie an einem Kniegelenksimulator durchgeführt. Untersucht wurde eine Mobile-Bearing-Typ Knieendoprothese hinsichtlich eines tibialen Malalignments im Sinne einer Varus- bzw. Valgusfehlstellung von jeweils 1°-3°, sowie einer Referenzuntersuchung in idealer Positionierung. Ausgeprägtere tibiale Verkippungen führten bei Vorversuchen zu inakzeptablen Belastungen für den Simulator. Je Versuchseinheit wurden 1,5 Millionen Bewegungszyklen eingeleitet, wobei ein Zyklus einem Doppelschritt entspricht. Diese Belastung ist einer durchschnittlichen in-vivo Verweildauer von 1,5 Jahren gleichzusetzen. Zur Quantifizierung der Belastungszonen (Tribokontaktzonen) wurden alle 500.000 Zyklen Replikas der Polyethylenlageroberflächen angefertigt. Diese dreidimensionalen Oberflächen wurden auf eine lineare Oberfläche kopiert und anschließend hinsichtlich ihrer Symmetrie und Flächenausdehnung analysiert. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen der Originalpolyethylenlager zeigten nach Abschluss der Simulatorbelastung eine mäßige Verschleißsituation ohne Materialermüdung. Die Tribokontaktzonen hatten Flächenausdehnungen in der vom Hersteller angegebenen Dimension von 900-1500mm2 . Unter Fehlimplantation verlagern sich die Tribokontaktzonen in Areale des Polyethylens, die bei idealer Ausrichtung nicht zur Belastungszone gehörten. Bei diesem Self-Alignment kam es ebenfalls nur zu abrasivem Verschleiß. Als sicherer Toleranzbereich können Winkel von 1°-3° bezeichnet werden, wobei es bei höhergradigen Fehlstellungen zu einem lift-off der Femurkondylen mit deutlicher Torquierung des Polyethylens kam, was den Dauerbetrieb des Simulators unmöglich machte. Diese 3°-Fehlstellungen können bedingt als maximal tolerable in-vivo-Fehlstellung interpretiert werden, eine ideale Implantation mit gutem knöchernem Alignment sollte angestrebt werden. Das Weichteilgewebe wird hier jedoch nur mäßig berücksichtigt

Constraints on fracture distribution in the Los Humeros geothermal field from beamforming of ambient seismic noise

Funding Information: The work contained in this paper contains work conducted during a PhD study undertaken as part of the Centre for Doctoral Training (CDT) in Geoscience and the Low Carbon Energy Transition, and it is sponsored by the University of Aberdeen via their NERC GeoNetZero CDT Scheme.Peer reviewedPublisher PD

Three-component ambient noise beamforming in the Parkfield area

ACKNOWLEDGEMENTS Many thanks to Andrew Curtis and Ian Main for their critical and perceptive comments and to Sjoerd de Ridder for fruitful discussions. We are particularly grateful to Elmer Ruigrok for his detailed and constructive review, which has substantially improved our manuscript. We acknowledge the facilities of the IRIS Data Management System for providing access to the seismic data. This work is funded within the DFG project ‘SynPaTh’ and the EU project ‘GEMex’.Peer reviewedPublisher PD

Das Erzbistum Köln 6. Das adlige Kanonissenstift St. Cyriakus zu Geseke

Ulrich Löer, Das Erzbistum Köln 6: Das adlige Kanonissenstift St. Cyriakus zu Geseke (Germania Sacra N. F. 50), Berlin/New York 2007

Die Funktion des Drosophila NHL-Domänen Proteins Wech und seiner Interaktionspartner in der Integrin-vermittelten Zelladhäsion

Die Verbindung der Muskeln mit dem Exoskelett wird in Drosophila durch die Tendonzelle vermittelt. Die dabei entstehende Struktur bezeichnet man als epidermale Muskelanhaftungsstelle. Für die endgültige und dauerhafte Anheftung der Muskeln an die Tendonzelle werden Zelladhäsionsmoleküle benötigt. In diesem Fall wird die Zelladhäsion durch Integrinrezeptoren vermittelt. Damit die Muskelkraft optimal auf das Exoskelett übertragen werden kann, ist neben der Verbindung der Integrinrezeptoren mit der Extrazellulären Matrix auch eine Verbindung mit dem Aktinzytoskelett entscheidend. Diese Verbindung wird über den sogenannten integrin-assoziierten Proteinkomplex vermittelt, deren Hauptkomponenten die zytoplasmatischen Proteine Talin, ILK und Tensin sind. Über die genaue Rekrutierung und Zusammenlagerung der integrin-assoziierten Proteine ist bisher wenig bekannt. Die vorliegende Arbeit befasste sich mit der molekularen und funktionalen Charakterisierung einer durch P-Element Mobilisierung erzeugten Mutante des Drosophila wech Gens. Der Phänotyp der homozygot letalen Individuen zeichnete sich durch abgerundete und von der Epidermis abgelöste Muskeln aus, und entspricht damit dem für Integrinmutanten beschriebenen Phänotyp. Aufgrund dieses integrin-ähnlichen mutanten Phänotyps, wurde die Funktion von Wech bei der integrin-vermittelten Zelladhäsion untersucht. Durch Funktionsverlustexperimente, die wech, βPS-integrin, sowie die Hauptkomponenten des integrin-assoziierten Proteinkomplexes betrafen, konnte gezeigt werden, dass Wech als Adapter in dem integrin-assoziierten Proteinkomplex fungiert und über Interaktionen zwischen Talin und ILK/Tensin an dem Aufbau des Multiproteinkomplexes beteiligt ist. Damit konnte in dieser Arbeit erstmals ein Modell entwickelt werden, in dem ein Adapterprotein (Wech) für die Rekrutierung von ILK/Tensin an das an den Integrinrezeptor gebundene Talin benötig wird. Zur weiteren Charakterisierung des Wech Proteins wurde die C-terminale NHL-Domäne des Wech Proteins in das "Ras-Recruitment"-System als Köderprotein eingesetzt. Die identifizierten Interaktionspartner bestätigen die für Wech postulierte Funktion als Adapterprotein in den Muskeln und seine Rolle bei Zelladhäsionsmechanismen.</p

B3AMpy: Beamforming Toolbox for three-component ambient seismic noise

This is an archived version of version 0.1 with small updates from 26.10.2023. The latest version can be found at: https://github.com/cl-finger/B3Ampy A Matlab Version of this code can be found at https://github.com/katrinloer/B3AMThis project has been subsidized through the Cofund GEOTHERMICA, which is supported by the European Union's HORIZON 2020 programme for research, technological development and demonstration under grant no. 731117 (DEEP). The german subprojet DEEP-SIGHT has been funded by the 'Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz' under project number 03EE4016

Source-receiver wavefield interferometry in scattering media

Seismic or wavefield interferometry refers to a set of methods that synthesize wavefields between pairs of receivers, pairs of sources, or a source and a receiver, using wavefields propagating from and to surrounding boundaries of sources and/or receivers. Starting from cross-correlations of ambient seismic noise recordings, which provide the signal between two receivers as if one of them had been an active source, interferometric methods developed rapidly within the last decade, revolutionizing the way in which seismic, acoustic, elastic, or electromagnetic waves are used to image and monitor the interior of a medium. Only recently, an explicit link was found between the methods of source-receiver interferometry (SRI) and seismic imaging, a technique widely used in seismic exploration to map diffractors and reflectors in the subsurface, but also in more academic studies investigating, for example, deep crustal processes. This link is particularly interesting because SRI, in contrast to classical imaging schemes, does not rely on the single-scattering assumption but accounts for all multiple-scattering effects in the medium. While first non-linear imaging schemes based on SRI have been proposed, the full potential of the method remains to be explored and a number of open questions concerning, for example, the role of non-physical energy in interferometric wavefield estimates, require further investigation. The aim of this thesis is to gain more insight into the method of source-receiver interferometry in the context of wavefield construction and analysis in multiply scattering media, especially when theoretical requirements of the method (such as complete boundaries of sources and receivers, surrounding the medium of interest) are not met. First I analyse the single diffractor case using partial surface boundaries only. I find that only two out of eight terms of the SRI equation are required to construct a robust estimate of the scattered wavefield, and that one of these two terms is also used in seismic imaging. The other term provides a pseudo-physical estimate of the scattered wave; this is a new type of non-physical energy that emulates the kinematics of a physically scattered wave. I then proceed to a multiple scattering scenario, using the pseudo-physical term to predict the travel times and exact scattering paths of multiply diffracted waves. The presented algorithm is purely data-driven and fully automated and, as a by-product, provides a new tool to isolate primary diffracted waves from a complex multiply diffracted wavefield. Finally, the concept is expanded to multiply reflecting media. In reflection seismic data, multiply reflected waves should be removed prior to migration in order to avoid artefacts in the seismic image. I demonstrate how internal multiples can be estimated and attenuated using pseudo-physical energy constructed from SRI. Moreover, an explicit link is derived between the internal-multiple equation based on SRI and the internal-multiple equation derived from the inverse-scattering series (ISS), currently the most capable algorithm for internal-multiple attenuation. Using the insight provided by the SRI approach, I suggest an alternative equation that estimates internal multiples more effciently compared to the current method. Overall, this thesis improves our understanding of how physical, non-physical, and pseudo-physical wavefields are constructed in SRI, how new information about multiply scattered wavefields can be inferred, and how SRI relates to other methods of wavefield analysis, in particular seismic imaging and the ISS